TPS25833-Q1 USB Type-C，DCP充电端口转换器，带电缆补偿和热折返数据手册

TPS2583x-Q1 是一款 USB Type-C 和 BC1.2 充电端口控制器，包括一个同步 DC/DC 转换器。通过电缆下垂补偿，V总线无论负载电流如何，电压都保持恒定，确保连接的便携式设备以最佳电流和电压充电。

TPS25832-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关，而 TPS25833-Q1 包括热敏电阻输入引脚和热警告标志，用于用户可编程热过载保护。
*附件：tps25833-q1.pdf

同步降压稳压器采用电流模式控制工作，并经过内部补偿以简化设计。RT 引脚上的电阻器将开关频率设置为 300 kHz 和 2.2 MHz 之间。工作频率低于 400 kHz 可提高系统效率。高于 2.1 MHz 的工作频率避开了 AM 无线电频段，并允许使用更小的电感器。

TPS2583x-Q1 集成了标准 USB Type-C 端口控制器功能，包括用于 3A 和 1.5A 电流通告的配置通道 （CC） 逻辑。电池充电（修订版 1.2）集成为使用 USB 数据线信令来确定 USB 端口电流源功能的非 Type-C 传统 USB 设备提供了所需的电气签名。

包括一个精密电流检测放大器，用于用户可编程电缆压降补偿和电流限制调整。电缆补偿通过改变降压稳压器输出电压与负载电流线性变化，以抵消汽车布线中由于导线电阻而导致的压降，帮助便携式设备在重负载下以最佳电流和电压充电。V 型总线无论负载电流如何，在连接的便携式设备上测量的电压都保持大致恒定，从而使便携式设备的电池充电器能够以最佳方式工作。

USB 规范要求对 USB 充电端口进行电流限制，但为系统设计人员提供了合理的灵活性，可以根据系统要求选择过流保护级别。TPS2583x-Q1 采用新颖的双门限电流电路，允许系统设计人员对降压稳压器的平均限流保护进行编程，或者（可选）使用 CSN/OUT 和 BUS 引脚之间的外部 NMOS 进行限流。NFET 实现使 TPS2583x-Q1 降压稳压器能够在 USB 端口出现过流故障时为其他负载提供 5V 输出。

TPS25832-Q1 包括用于 DP 和 DM 直通的高带宽模拟开关。TPS25833-Q1 包括一个热敏电阻输入引脚和热警告标志，用于用户可编程的热过载保护。

集成保护功能包括逐周期电流限制、打嗝短路保护、欠压锁定、V总线过压和过流、CC 过压和过流、数据线 （D x ） 短至 V总线和模具过温保护。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
  • HBM ESD 分类等级 H2
  • CDM ESD 分类等级 C5
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 同步降压DC/DC稳压器
  • 输入电压范围：4.5 V 至 36 V
  • 输出电流：3.5 A
  • 5.1V 输出电压，精度为 ±1%
  • 电流模式控制
  • 可调频率：300 kHz 至 2.2 MHz
  • 频率同步到外部时钟
  • 具有扩频抖动功能的FPWM
  • 内部补偿，易于使用
• 符合 USB-IF 标准
  • USB Type-C 修订版 1.3
    • CC 逻辑，V控制室源与排放
    • USB 电缆极性检测 （POL)
  • 符合 USB BC1.2 的 CDP/SDP 模式
  • 自动 DCP 模式（仅限 TPS25833-Q1）
    • DCP短路模式和YD/T 1591-2009
    • 2.7V 分压器 3 模式
    • 1.2V 模式
• 针对 USB 电源和通信进行了优化
  • 用户可编程 USB 电流限制
  • 电缆下垂补偿高达 1.5 V
  • DP 和 DM 上的高带宽数据交换机（仅限 TPS25832-Q1）
  • 用于智能热管理的 NTC 输入（仅限 TPS25833-Q1）
• 集成保护
  • DP_IN和DM_IN短路至V。总线保护
  • DP_IN、DM_IN、CCx IEC 61000-4-2 等级
    • ±8kV 接触式和 ±15kV 空气放电
• 故障标志报告
• 32引脚QFN封装，带可润湿侧翼

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS25832-Q1和TPS25833-Q1是德州仪器（TI）推出的高集成度汽车级同步降压DC/DC转换器，专为USB Type-C®和BC1.2充电端口设计。关键特性包括：

• ‌输入电压范围‌：4.5V至36V，支持汽车电池环境。
• ‌输出能力‌：5.1V±1%精度，最大3.5A输出电流，内置同步整流器。
• ‌兼容性‌：符合USB Type-C Rev 1.3、BC1.2（CDP/SDP/DCP模式）及中国YD/T 1591-2009标准。
• ‌功能安全‌：通过AEC-Q100 Grade 1认证（-40°C至125°C），提供功能安全文档支持。

‌2. 核心功能‌

• ‌电源管理‌
  • 电流模式控制，内部补偿简化设计。
  • 可调开关频率（300kHz至2.2MHz），支持外部时钟同步。
  • 电缆压降补偿（最高1.5V），确保负载端电压稳定。
• ‌USB控制‌
  • ‌Type-C支持‌：CC逻辑、VCONN供电、极性检测（POL引脚）。
  • ‌BC1.2模式‌：自动识别SDP/CDP/DCP（仅TPS25833-Q1支持DCP自动模式）。
  • ‌数据开关‌：TPS25832-Q1集成800MHz带宽DP/DM模拟开关，支持USB 2.0通信。
• ‌保护机制‌
  • 过压/过流保护（VBUS、CC、DP/DM引脚）。
  • IEC 61000-4-2 ESD防护（±8kV接触放电，±15kV空气放电）。
  • 热关断（160°C）及NTC监控（仅TPS25833-Q1）。

‌3. 型号差异‌

‌特性‌	‌TPS25832-Q1‌	‌TPS25833-Q1‌
DP/DM高速开关	是	否
DCP自动模式	否	是
NTC温度监测	否	是（带THERM_WARN标志）

‌4. 典型应用‌

• 汽车信息娱乐系统
• USB媒体集线器
• 车载充电端口

‌5. 设计支持‌

• ‌布局建议‌：优先考虑热管理，推荐多层PCB与散热过孔设计。
• ‌关键元件选型‌：
  • 电感：10µH（400kHz）或2.2µH（2.1MHz）。
  • 输出电容：66µF（陶瓷电容组合）。
• ‌配置示例‌：通过CTRL1/CTRL2引脚设置充电模式（如Type-C 3A或BC1.2 CDP）。

‌6. 文档与支持‌

• 提供详细数据表（SLVSEH7D）、EMC设计指南及USB眼图优化参考。
• 支持资源包括TI E2E论坛和在线设计工具。

该系列器件通过高集成度和车规级可靠性，简化了车载USB充电端口的开发，同时满足严苛的EMC和热性能要求。